Болезнь Крона (CD) является общим хроническим воспалительным заболеванием малых и толстого кишечника и считается неадекватную реакцию иммунной системы в результате кишечные микробы7,8. Недавние исследования показали, что мышиных и человека мезенхимальных стволовых клеток (МСК) может подавить воспаление в моделях мыши кишечного воспаления1,3,4,5. Есть несколько текущих клинических испытаний, которые используют для лечения пациентов с воспалительным заболеванием кишечника (IBD), которая включает в себя CD9человека MSCs, полученных из костного мозга и жировой ткани. В этих клинических испытаний были использованы два маршрута для MSC терапии: один предполагает системный инфузии (то есть, внутривенно) MSCs для Люминал IBD (включая CD) и другой предполагает локализованного приложения/инъекции стволовых клеток в свищ тракта больных с перианальной CD. В последних мета анализ MSC терапии для IBD, системные (т.е., внутривенно) MSC терапии для Люминал IBD (включая CD) был эффективным в до 40% (95% ДИ: 7-79%) больных, в то время как эффективность была намного выше, на 61% (95% ДИ: 36-85%), когда MSCs вводили локально в больной свищей CD9. Последний этап III многоцентрового рандомизированных плацебо-контролируемое испытание аллогенной жировых стволовых клеток, вводят непосредственно в перианальной фистулы CD пациентов показали статистически значимого клинического и радиологического перианальной свищи исцеление, подтверждающих результаты мета анализа10. Причины низкой эффективности MSC терапии внутривенно для Люминал CD недостаточно исследовано, но одна из причин может быть неадекватной самонаведения MSCs на сайт воспаления. Мышиных исследования в моделях воспаления кишечника, показали, что только небольшой процент MSCs (1-5%), вводят внутривенно достичь воспаление толстой кишки; остальные MSCs фильтруются легких (эффект первого прохода)1,2 ,5,,1112. Поэтому несколько мышиных исследования использовали внутрибрюшинного маршрут (и.п.) для управления MSC в животных моделях колит4. Однако они также показали, что только небольшая часть клеток достичь и привить толстой кишки и что эффективность относящиеся к секреции паракринными растворимых факторов, таких как фактор некроза опухоли inducible gene 6 белков (ТСГ-6)2. MSC механизм иммунитета и исцеления включает многосторонний подход, который предполагает паракринными; Мобильный близости независимые факторы, как ТСГ-6; и клеточной близости зависимых факторов, как запрограммировано смерть лиганд 1 (PD-L1); или зазубренные 1. Таким образом MSC локализации на сайт воспаления может привести к повышению эффективности9,13. В самом деле недавнее исследование показало, что MSCs, имплантированных непосредственно на месте толстой травмы привели к Исцеление секретирующих ангиогенез содействие Сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF). С другой стороны было отмечено минимальный лечебный эффект, после внутривенного введения5. Для увеличения их локализации на сайт воспаления (т.е., тонкой кишки в SAMP мышей), был разработан этот метод УЗИ руководствуясь внутрисердечной инъекции для администрирования MSC в левого желудочка. Изображение руководствуясь инъекций гарантирует точную инъекции, что приводит к более высокий уровень успеха и на снижение заболеваемости и смертности. Кроме того инъекции MSCs в левый желудочек доставляет их артериального кровообращения, где они могут достигать воспаление тонкой кишки, прежде чем стать в ловушке в легких.
В этом исследовании человека костный мозг производные MSCs (использования) были использованы для инъекций в SAMP-1/YitFc (SAMP) мышиных модели CD14. SAMP представляет собой хорошо изученных спонтанное мышиных модель хронического воспаления, которая разрабатывает малых кишечного воспаления с почти 100% пенетрантностью14. Воспаление развивается в ответ на микрофлору в отсутствие каких-либо химических, иммунологические или генетических манипуляций и близко напоминает человека CD11. Пол и возраст соответствует воспаления бесплатно AKR/J (AKR) мышей, родительский контроль мышей SAMP, были использованы в этом исследовании.
Использования были изолированы и расширена в лаборатории из образцов костного мозга (БМ), полученные от нормальной, неопознанные доноров после обоснованного согласия с помощью проверки и ранее опубликованные протоколы15,16. После изоляции и расширение, MSC способности в остеогенном, адипогенном и хондрогенном дифференциация была оценена в лаборатории несколько анализов15. Остеогенные функционального анализа была выполнена путем имплантации керамические кубов гидроксиапатита/Трикальцийфосфат фосфат матрицы, содержащие использования подкожно в мышей с ослабленным иммунитетом SCID CB17-Prkdc17. Куб демонстрирует остеогенез и chondrogenesis потенциал и считается конечной тест для оценки отдельных препаратов MSC17. Чтобы визуализировать использования в естественных условиях после инъекции, Лентивирусы был использован для передают использования с тройной Репортер ген конструкцию, которая состоит из Светлячок Люцифераза (fl), мономерные красным флуоресцентный белок (mRFP) и простого герпеса вирусная Тимидинкиназа (ТТК ), обусловлено изменение миелопролиферативных саркома промоутер вирус (МНД)18. Светлячок Люцифераза в тройной репортер является ферментом, что кроющих вводят люциферин в оксилюцеферин в использования и производит фотоны/белый свет. Это определяется чувствительных зарядовой (связью ПЗС) фотоаппарат (биолюминесценции) в в естественных условиях оптических изображений системы, позволяя визуализации живых использования мышей. Биолюминесценции изображений (BLI) является чувствительной технологией, которая может использоваться поочередно для отслеживания клетки и ex vivo анализа. Использование сильной МНД промоутер диски постоянное выражение тройной фьюжн Репортер ген конструкции и позволяет изображения вводят использования для более чем 16 недель19. Использования трудно передают и имеют КПД низкий трансдукции. С помощью оптимизированного протокола, эффективность использования трансдукции была улучшена и трансген выражение было более18. С помощью выражения mRFP (один из генов, тройной репортер) на проточной цитометрии, была продемонстрирована способность передавать использования с высоким КПД до 83%. Дифференциация анализов и в естественных условиях Куба анализов продемонстрировала способность transduced использования дифференцироваться в хрящевые клетки, адипоциты и остеоциты17.